包装技术 第11-12章

第十一章热成型包装技术

马桃林

泡罩包装和贴体包装都属于塑料薄片热成型充填包装特点：1、热塑性的塑料薄片加热成型后形成的泡罩、空穴、盘盒等均为透明的，可以清楚地看到商品的外观。2、同时作为衬底的卡片可以印刷精美的图案和商品使用说明，便于陈列和使用。3、包装后的商品被固定在泡罩和衬底之间在运输和销售过程中不易损坏，从而使一些形状复杂、怕压易碎的商品得到有效的保护，所以这种包装方式既能保护商品延长保存期，又能起到宣传商品扩大销售的作用。4、热成型包装主要用于医药、食品、化妆品、文具，小工具和机械零件，以及玩具、礼品、装饰品等方面的销售包装。

第一节泡罩包装技术这种包装方法是50年代末德国首先发明并推广应用的，首先是用于药片和胶囊的包装，后来应用于食品。一、常见的泡罩包装结构见图P148T11-1二、泡罩包装材料的选用从泡罩包装的结构来看，它主要由热塑性的塑料薄片和衬底组成，有的还用到粘合胶或其他辅助材料。1.塑料薄片用于泡罩包装的塑料薄片有许多种类、等级和厚度。（1）塑料薄片分类：泡罩包装常用的硬质塑料片材：纤维素、苯乙烯和乙烯树脂。纤维素种类：酯酸纤维素、丁酸纤维素、丙酸纤维素特点：A极好的透明性和最好的热成型性B有较好的热封性以及抗油和脂的透过性；C纤维素的热封湿度一般比其他塑料片要高些；定向拉伸苯乙烯特点：A透明性极好；B抗冲击性差，容易破碎，低温时则更明显；C具有较好的热封性；乙烯树脂特点：A乙烯树脂价格一般比苯乙烯便宜；B有硬质的，也有软质的；C它与带涂层的纸板可以很好的热封；D透明性受添加剂的影响，有的较好有的极好；E加入增塑剂后可提高耐寒性和冲击强度。此外还有复合材料的塑料薄片，如聚氯乙烯／聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯／聚乙烯、聚三氟氯乙烯／聚氯乙烯、聚氯乙烯／聚偏二氯乙烯／聚氯乙烯等。

（2）选材要点A必须考虑被包装产品的大小、重量价值和抗冲击性；B必须考虑被包装产品是否具有突出的棱角；C必须考虑材料本身的热封性易切断性和透明性。（3）应用： A包装需高阻气性和蔽光的产品时，应采用塑料薄片和铝簿复合的材料；B包装食品和药片则需采用无毒的塑料薄片。

2.衬底（1）分类：A白纸板（用漂白亚硫酸木浆制成）是主要用材；BＢ型和Ｅ型涂布（主要是涂布热封涂层）瓦楞片；C带涂层铝箔D复合材料（2）对衬底的要求；A必要考虑被包装物品的大小，形状和重量。B纸板衬底的表面必须洁白有光泽，适印性好，能牢固地涂布热封涂层，C必须与泡罩封合后具有好的抗撕裂结合力。3.粘合胶（见第十四章封缄技术）4.辅助材料三、泡罩包装方法的选择按操作方法泡罩包装分为手工操作和机械操作两大类。1.手工操作这种方法适用于资金不足，劳动力充足的地区的多品种小批量生产。泡罩和衬底是预先成型印刷冲切好的，包装时用手工将商品放于泡罩内，盖上衬底，然后放在热封器上封接。2.自动化机械操作（1）典型的泡罩包装机械基本构成：热成型材料供给部位加热部位成型部位充填部位封合部位冲切部位

（2）过程（略）P150T11-2（3）应用：不仅生产率高，成本低，而且符合卫生要求，适合与单一品种大批量的生产，如药品和小件商品包装。四、泡罩包装机的选用泡罩包装根据自动化程度、成型方法、封接方法等的不同，可分为很多种机型。因此要选择适当的机型，必须首先了解泡罩包装机的主要工作装置的区别及其对工艺的适应性。１加热部分选择加热部分是利用一定的加热装置对塑料薄膜加热使之达到成型加工所需要的热融软化状态。按热源不同分：热气流加热。系用高温热气流直接喷射到被加热材料表面，热效率不高，且不够均匀；热辐射加热。是用加热器产生的辐射热来加热材料的，加热效率高。按加热器与材料接触的方式来分：直接加热。直接加热是使薄片与加热器接触而加热，加热速度快，但不均匀，只适合加热较薄材料；间接加热。利用辐射热，靠近薄片加热，加热透彻而均匀，但速度较慢，对厚薄材料均适用。２成型部分选择成型部分选用：压塑成型。是用压缩空气或机械方式将软化的薄片压向模具而成型，成型质量好，对深浅泡罩和空穴均能适应；吸塑成型。是负压成型，多用于连续传送的滚筒型，故只适合较浅的泡罩和较薄的材料。３封合部分选择平板式。平板式多用于间歇传送；滚筒式。滚筒式多用于连续传送。

４机械的自动化程度的选择按自动化程度分：有半自动化，自动化单机和全自动化生产线三类。(1)半自动化包装机多为卧式间歇操作，手工充填为主，生产率较低；用于包装单件、颗粒等商品；改换品种，更换模具快，适合多品种小批量生产。(2)自动化单机是卧式为主，间歇与连续操作均有，生产率中等；有一定的通用性；既适合多品种小批量生产，也适合单一品种中批量生产。(3)全自动包装生产线有卧式和立式两种，以药品（药片、胶囊和栓剂等）专用包装为主。包装质量好，有检测装置和废品剔除机械，并可将加印，有代表性的包装线如下。P151T11-3连续式滚筒型ＰＴＰ自动包装生产线。此生产线采用间接加热，滚筒型成型，滚筒式热封，连续式传送。P152T11-4歇式平板型ＰＴＰ自动包装生产线。此生产线采用间接加热，平板成型，滚筒式热封，间歇式传送。第二节贴体包装技术贴体包装组成：塑料薄片热封涂层卡片衬底用途有：透明性，作为货架陈列的销售包装，典型的方式是悬挂式；保护性，特别是包装一些形状复杂或易碎、怕挤压商品。一、贴体包装方法操作过程贴体包装与泡罩包装在操作方法上主要区别：1、不另用模具，而是用被包装物作为模具；2、是只能用真空吸塑法进行热成型；3、是衬底上必需加工许多小孔，以便抽真空。这些区别有利有弊，将在后面详细比较。贴体包装的基本操作过程：P153T11-5（a）商品放在衬底上一同送至抽真空的平台上，塑料薄膜由夹持架夹住，进行加热软化；（b）用夹持架将软化后的薄片压在商品上；（c）开始抽真空，将薄膜紧紧吸塑于商品并热封于衬底上，形成牢固的包装；（d）将包装完好的包装件传送出去。二、贴体包装材料和包装机的选用１包装材料目前最常用的塑料薄片是聚乙烯和离子聚合物。（1）包装小而轻的商品时，用100～200μm厚的离子聚合物薄片；（2）包装大而重的商品时，用200～400μm厚的聚乙烯薄片。

衬底常用白纸板和经涂布的瓦楞纸板。选用材料时，应考虑商品的用途、大小、形状和重量等因素。对销售包装要强调薄片的透明度和易切断性，以及纸板的卷曲等。对保护性为主的运输包装，则注意薄片的外观、吸热性、耐戳穿性和深拉伸性能。２贴体包装机手动式（主体），特点：结构简单，价格便宜；因为更换品种不需要更换模具，所以比较灵活。操作过程中，用手将商品放入衬底纸板，并将薄片夹于夹持器中，然后进行吸塑加工过程。半自动式自动贴体包装机P152T11-6第三节泡罩包装与贴体包装的比较与选用

泡罩包装与贴体包装虽属同一种类型的包装，但由于它们的包装方法略有差异，所以各有其优缺点。一、泡罩包装与贴体包装的比较１泡罩与贴体包装的共同特点(1)一般是透明包装，几乎可以看到商品的全部。(2)通过衬底的形状和精美的印刷，可以增强商品的宣传效果。(3)通过衬底的设计，包装件在商场和零售店内可悬挂陈列。(4)可以包装成组和零件多的商品。(5)形状复杂的商品也能包装。(6)一般情况下包装成本比其他包装方法高。(7)费人工，包装效率较低。(8)采用委托包装的多。（国外情况）

２泡罩、贴体包装的不同特点泡罩、贴体包装的不同特点见表11-1。

比较内容泡罩包装贴体包装1、包装保护性通过适当选择材料，可具有防潮性、阻气性，可真空包装衬底有小孔，没有阻气性２.包装作业性容易实现包装自动化，流水线生产，但需要更换符合商品的模具等，所以，主要面向少品种的商品难以实现自动化，流水线生产，生产效率低。因不需要模具，适合多品种小批量生产。包装大而重和形状复杂商品有特长３、包装成本包装材料、包装机械昂贵，特别是大而重商品小批量包装，成本高和泡罩包装比较便宜，但人工需要比例高，小而轻的商品大批量生产比泡罩包装贵４.商品效果性美观性好因衬底有小孔，美观性稍差５、便利性根据选择材质和构造，被包装商品可以容易地取出一般不损坏衬底是不能取出被包商品的二、泡罩包装与贴体包装的选用：(１)包装的保护性原则。(２)包装作业的方便和高效的原则。(３)包装成本尽量降低的原则。(４)包装的美观性好和使用方便的原则。第十二章热收缩包装与拉伸包装技术热收缩包装：是用可热收缩的塑料薄膜裹包产品和包装件，然后加热使薄膜收缩和包紧产品或包装件的一种包装方法；拉伸包装：是用可拉伸的塑料薄膜在常温和张力下对产品或包装件进行裹包方法。第一节热收缩包装技术一、常用的收缩薄膜收缩薄膜的制造方法分片状（含对折膜）和筒状两类。１收缩薄膜的主要性能指标(1)收缩率与收缩比收缩率（％）＝[（L１-L2）/L１]×100％式中：L１——为收缩前薄膜的长度；L2为收缩后薄膜的长度。收缩比：纵横两个方向收缩率的比值。（纵横收缩率可不同）（2）收缩张力收缩张力是指薄膜收缩后施加在包装物的张力。（3）收缩温度收缩薄膜加热后达到一定温度开始收缩，温度升到一定高度停止收缩。在此范围内的温度称为收缩温度。（4）热封性

２常用的收缩薄膜的性能和用途目前使用较多的收缩薄膜是聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯，聚偏二氯乙烯、聚酯、聚苯乙烯、乙烯—醋酸乙烯共聚物和氯化橡胶等。

(1)聚氯乙烯收缩薄膜优点：A收缩温度比较低而且范围广，（收缩温度为40～160℃，加热通道温度为100～160℃。B热收缩快，作业性能好。C包装件加工后透明而美观，热封部分也很整洁。D氧气透过率比聚乙烯低，而透湿度大，故对含水分多的蔬菜、水果包装比较适合。缺点：A抗冲击强度低，在低温下易变脆，不适合用于运输包装。B另外封缝强度差，热封时会分解产生臭味，当其中的增塑剂起变化后，薄膜易断裂，损失光泽。应用：目前聚氯乙烯薄膜主要用于包装杂货、食品、玩具、水果和纺织品等。（２）聚乙烯特点:A抗冲击强度大，价格低，封缝牢固，多用于运输包装。B聚乙烯的光泽与透明性比聚氯乙烯差。C在作业中，收缩温度比聚氯乙烯约高20～30℃D在热收缩通道后段需装鼓风冷却装置。应用：运输包装。(3)聚丙烯优点：A透明性及光泽均好，与玻璃纸相同；B耐油性与防潮性良好，收缩张力强。缺点：A热封性差，封缝强度低；B收缩温度比较高而且范围窄。应用：有代表性的用途是录音磁带和唱片等的多件包装。(4)其他薄膜乙烯-醋酸乙烯共聚物聚酯聚苯乙烯：主要用于信件包装，聚偏二氯乙烯：主要用于肉类包装。3、收缩包装薄膜的形态及其特点平膜：不受产品种类变化的限制，多用于形状方整的包装筒状膜：减少了缝合工序，外观精美；但不适应产品多样化要求；适合单一品种的大批量包装对折膜：特点基本同上二、收缩包装的方法收缩包装有手工热收缩和机械热收缩包装两种方法，本节主要介绍机械热收缩包装。机械热收缩包装作业工序分两步：A首先是用机械的方式对产品和包装件进行预裹包，即用收缩薄膜将产品包装起来，热封必要的口与缝，B然后是热收缩，将预裹包的产品放到热收缩设备中加热。

１．预裹包作业预包装时，薄膜尺寸应比商品尺寸大10％～20％。尺寸过小:则充填物品不便，收缩张力过大，可能将薄膜拉破；尺寸过大:则收缩张力不够，包不紧或不平整。所用收缩薄膜厚度可根据商品大小、重量以及所要求的收缩张力来决定。

常用的热收缩包装方法有以下几种：(1)两端开放式：当采用筒状膜时，需将筒膜开口扩展，再借助滑槽把物品送入筒状膜中，P159T12-2(筒状膜)P159T12-3(平膜)(2)四面密封式：将产品四周（用平膜时）或两端（用筒膜时）均包裹起来，用于要求密封性好的产品包装。P160T12-4(对折膜)P160T12-5(平膜)(3)一端开放式裹包：一端开放式的收缩包装，将物品堆积于托盘上，作运输包装用。P161T12-6

２热收缩作业（主要介绍小商品包装作业）大件包装：采用手工热收缩。如大型托盘集装产品和体积大的单件异形产品。小件包装：主要在热收缩通道进行。在热收缩包装中，被包装物品用热收缩薄膜材料按要求完成裹包后，被运送到热收缩装置中。热收缩通道组成：传送带加热器冷却装置热收缩过程：P162T12-7

将预包装件放在传送带上，传送带以规定速度运行，将其送进加热室，利用热空气吹向包装件进行加热，热收缩完毕离开加热室，自然冷却后，从传送带上取下。在体积大热收缩温度较高时，往往在离开加热室后用冷风扇加速冷却。加热室：加热器的加热方式：电热、燃油、煤气和远红外线等。注意事项：要恰当地配置吹风口；合理选择风景和风速；热风采用强制循环，以保证均匀收缩；温度恒定。

常见收缩薄膜与热收缩通道的主要参数的关系：见P162表12-1三、热收缩包装设备１小型收缩包装机：主要用于包装水果和新鲜蔬菜，因包装件尺寸小，多数采用枕形袋式包装，其结构与卧式枕形袋包装机相似。配套的热收缩通道温度，因包装材料而异，用聚氯乙烯薄膜时要求90～180℃；用聚乙烯薄膜时要求160～240℃。２Ｌ型封口式包装机：一般使用卷筒对折膜，用手工送料。３．板式热封包装机：用于两端开放式和四面密封式包装。４.大型收缩包装机：用于装瓦楞纸箱和装大袋的产品集合包装第二节拉伸包装技术拉伸包装起初主要是用于销售包装，自从比较理想的拉伸薄膜如聚氯乙烯薄膜用于拉伸包装后，拉伸包装得到了飞速发展，而且从销售包装的领域扩展到运输包装的领域，因为拉伸包装用于运输包装可以节省设备投资和材料、能源方面的费用。一、常用的拉伸薄膜１拉伸薄膜的性能指标：(1)自粘性薄膜之间接触后的粘附性获得自粘薄膜的主要方法有两种：一是加工表面光滑具有光泽的薄膜；二是用增加粘附性的填加剂，使薄膜的表面产生湿润效果，从而提高粘附性。

(2)韧性韧性是薄膜抗戳穿和抗撕裂的综合性质。抗撕裂能力是指薄膜在受张力后并被戳穿时的抗撕裂程度。(3)拉伸拉伸是薄膜受拉力后产生弹性伸长的能力。纵向拉伸增加，最终将使薄膜变薄，宽度缩短。虽然纵向拉伸是有益的，但过度拉伸常常是不可取的(4)应力滞留应力滞留是指在拉伸裹包过程中，对薄膜施加的张力能保持的程度。(5)许用拉伸许用拉伸是指在一定用途的情况下，能保持各种必需的特性，所能施加的最大拉伸。(6)其他性能如光学性能和热封性能，可能对某些特殊包装件是重要的。

２常用的拉伸薄膜(自学)(1)聚氯乙烯薄膜：使用最早，自粘性甚佳，拉伸和韧性均好，但应力滞留性差。(2)乙烯—醋酸乙烯共聚物薄膜：常用的含醋酸乙烯10%～12％，自粘性、拉伸、韧性和应力滞留性均好。国内已研制成功，经试用证明能满足纸袋、塑料编织袋、瓦楞纸箱和木夹板包装商品的旋转缠绕裹包要求。(3)线性低密度聚乙烯薄膜：是目前使用最多的一种拉伸薄膜。吹塑的线性低密度薄膜的自粘性比聚氯乙烯及乙烯—醋酸乙烯共聚物薄膜略差，但挤出的薄膜则相同。二、拉伸包装方法拉伸包装方法按包装用途可分为：用于销售包装和用于运输包装两类。每一类的产品包装用的设备不同，又可分为几种不同的方法。１用于销售包装的方法(1)手工操作方法P165T12-8ａ从卷筒拉出薄膜，将产品放在其上卷起来（或浅盘盛产品，再放到薄膜上），然后向热封板移动，移到一定位置时，用电热丝将薄膜切断，再移到热封板上进行封合。ｂ用手抓住薄膜卷的两端，进行拉伸。ｃ拉伸到所需程度，将两端的薄膜向下折至薄膜卷的底面，压在热封板上封合。特点：劳动强度大，生产率低，成本高。

(2)半自动操作将包装工作中的一部分工序机械化或自动化，可节省劳力，提高生产率。半自动操作使用较少。(3)全自动操作现有的拉伸包装机中所采用的包装方法大体可分为两种：A、上推式操作法：P166T12-9这是现在拉伸包装用于销售方面的主要包装方法。B、连续直线式操作法：这是自动拉伸包装最早出现的形式。因为包装较高产品时不够稳定，在使用上受到一定限制。P166T12-10P167T12-11特点：劳动强度大大降低，生产率高，成本低。２用于运输包装的方法按所用薄膜的不同可分为：整幅薄膜包装法窄幅薄膜缠绕式包装法按操作方法的不同又可分为：回转式操作法直通式操作法；按其生产率的高低又可分为：手提式平台式运输带喂入式全自动式等方法。

(1)整幅薄膜包装法用宽度与货物高度一样或更宽一些的整幅薄膜包装。这种方法适合包装形状方整的货物，既经济，效果又好，这种方法的缺点是材料仓库中要贮备多种幅宽的薄膜。常用设备的操作方式有两种：ａ回转式操作法P168T12-12薄膜拉伸的基本方法：摩擦辊的摩擦阻力使薄膜拉伸，拉伸率5-55%输入辊的转速小于输出辊的转速，拉伸率10-100%ｂ直通式操作法

(2)窄幅薄膜缠绕式包装法：P169T12-13ａ将货物堆放在回转平台上，将薄膜从卷筒拉出，端部粘结在货物上部。然后回转平台，并带着货物旋转，薄膜一边缠绕，同时被拉伸。ｂ开始操作时薄膜卷筒位于支柱的顶端，随着薄膜的缠绕，卷筒向下移动，薄膜就在货物表面自上而下，形成螺旋式包装。ｃ将货物全部包严后，用切刀切断，用热封板把薄膜端部粘结起来，包装完毕。

第三节收缩包装与拉伸包装的比较与选用一、热收缩包装的特点(1)能包装一般方法难以包装的异型商品，如蔬菜、水果、鱼肉类、玩具、小工具等。(2)收缩薄膜一般均为透明的，经热收缩后，紧贴于商品，能充分显示商品的外观，由于收缩比较均匀，而且材料有一定的韧性，棱角处不易撕裂。(3)利用收缩的性质可以把零散的多件商品很方便地包装在一起，如几个罐头，几盒录音磁带，有时借助浅盒可以省去纸盒。(4)可以延长食品的保鲜期，适用于食品的保鲜，低温贮藏，防止冷冻食品的过分干燥，为超级市场和零售商提供了方便。

(5)密封、防潮、防污染，可在露天堆放，节省仓库面积，如水泥、化肥等的集合包装，既牢固又方便。(6)包装工艺和设备简单，有通用性，便于实现机械化，节省劳力和包装费用，并能部分地代替瓦楞纸箱和木箱等。(7)收缩包装不仅将被包装物紧固在一起，而且薄膜本身具有缓冲性和韧性，能防止运输过程中因振动和冲击而损失商品。(8)体积庞大的商品，可以采用现场收缩包装方法，工艺和设备均很简单。如包装赛艇和小轿车等。(9)收缩包装在包装颗粒、粉末或形状规则的商品，就不如装盒，装箱，装袋和裹包的速度高和方便。二、拉伸包装的特点：(1)因为不需要热收缩设备，所